[发明专利]轮轴定位装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于轮轴疲劳试验的定位装置及其方法，属于轨道交通技术领域。

背景技术

随着国内城市轨道交通的迅速普及与车辆行驶速度的大幅提升，对于承载车体与传递牵引力的转向架构架提出了更高的设计和使用要求。其中，轮轴是转向架重要组成部件，针对轮轴进行疲劳试验是保证长期、高速和安全运行的保障。

目前国内针对轮轴进行疲劳试验的试验台，较常见的是偏心激振式结构，即轮轴垂向顶端连接偏心激振器，轮轴侧部连接一横向加载缸，在疲劳试验过程中通过轮轴偏心扭转的反复加载以验证其疲劳系数。

上述偏心激振式试验装置的安装过程如下：1)将偏心激振器安装在被试轮轴上；2)偏心激振器与被试轮轴被吊装到试验平台上，尽可能地摆放在试验平台的中心；3)调整驱动电机与偏心激振器的垂向同心度，使两者尽可能地的同心；调整在轮轴上所粘贴的应力检测片与静态加载面的垂直度，使应力检测片与加载面尽可能地垂直；4)将车轮紧固在试验平台上，在驱动电机与偏心激振器之间安装联轴节；5)粘贴应力检测片与接线，并进行静态标定；6)开始进行疲劳试验。

按上述试验平台固定车轮与轮轴，由于车轮与试验平台之间没有有效的定位装置，因而明显地存在有以下缺陷：1、车轮可在试验平台上任意移动，偏心激振器与驱动电机的垂向中心很难校准；2、难以准确地将应力检测片与加载面保持垂直，误差较大；3、轮轴固定过程需重复多次，每次疲劳试验的安装准备工作需占用较长的时间，且准确度较差，不利于提高试验效率。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的轮轴定位装置及其方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而在试验台与轮轴、车轮对应位置处统一标定刻度线的前提下，通过针对轮轴的垂向定位装置，以期实现轮轴与试验台之间的垂向同心度、以及保证所粘贴应力检测片的垂直度。

为实现上述发明目的，所述的轮轴定位方法如下：

在进行轮轴疲劳试验的试验台上标定出平台中心、平台径向刻度线和平台圆周刻度线；

在被试轮轴上标定出粘贴应力检测片的位置线，在车轮上标定出车轮中心和车轮径向线；

在平台中心处设置有可垂向升降的、并与被试轮轴的中心孔相匹配的定位顶头；

参照平台中心确定驱动电机的安装位置；

由定位顶头垂向顶起被试轮轴和车轮，参照平台径向刻度线与车轮径向线、平台圆周刻度线与车轮边缘，从而确定试验台与被试轮轴、车轮的同心度；

在位置线处粘贴应力检测片。

如上述基本方案，针对轮轴的中心定位，结合刻度线的标定与参照调整，虽然与现有技术公开的安装方式相差不多，但是安装过程较易准确校准，因此有利于提高疲劳试验前的部件安装精度，也有利于缩短安装定位时间。

为进一步地提高针对轮轴垂向中心定位操作的稳定性，可采取的改进措施是，定位顶头可由液压缸驱动进行垂向升降，液压缸设置在试验台内部并通过沟槽内的油管连通外部液压泵。

为完善粘贴应力检测片的垂直度，可将位置线标定在被试轮轴的弯角处、以及被试轮轴的外周。

为提高横向加载作动缸的基准水平，可在承载横向作动缸的加载架侧部标定出横向位置线，从而确定所承载的横向作动缸与被试轮轴在同一水平面内相互垂直。

为实现上述设计构思，针对轮轴定位方法操作过程的细化方案如下：

参照平台中心确定所加载的驱动电机的垂向中心，并固定驱动电机；

将偏心激振器安装到被试轮轴，连同车轮吊装至试验台；

由定位顶头垂向顶起被试轮轴和车轮，参照平台径向刻度线与车轮径向线、平台圆周刻度线与车轮边缘，从而确定试验台与被试轮轴、车轮的同心度；

定位顶头垂向落下，车轮底面密贴于试验台，被试轮轴的中心孔与平台中心重合；

通过联轴节垂向同心地连接驱动电机和偏心激振器；

在被试轮轴上的位置线处粘贴应力检测片。

具体地，还可参照加载架的横向位置线安装横向作动缸，并将横向作动缸连接于被试轮轴。

基于上述设计构思与原理，实现所述轮轴定位方法的定位装置主要包括有：

在进行轮轴疲劳试验的试验台上标定出平台中心、平台径向刻度线和平台圆周刻度线；

在被试轮轴上标定出粘贴应力检测片的位置线，在车轮上标定出车轮中心和车轮径向线；

在平台中心处设置有可垂向升降的、并与被试轮轴的中心孔相匹配的定位顶头。